楊 魁

（中鐵十八局集團(tuán)第三工程有限公司，河北涿州 072750）

1 工程概述

長春地鐵2號線南關(guān)站位于解放大路和大經(jīng)路交匯路口，沿解放大路東西向敷設(shè)，位于解放大路主路正下方。本車站為島式站臺，有效站臺寬度13?m，車站總長191?m，車站凈寬20.3?m，覆土為8～8.8?m，車站起點(diǎn)里程 K33?+?641.231，終點(diǎn)里程 K33?+?832.231。車站主體為雙層三跨拱頂直墻式結(jié)構(gòu)，采用一次扣拱暗挖逆作法施工。本車站共設(shè)置4個出入口、2個風(fēng)亭及1個緊急疏散通道，車站東側(cè)1號豎井風(fēng)道為盾構(gòu)接受提供條件，雙線均采用盾構(gòu)法施工。車站西側(cè)區(qū)間設(shè)置臨時施工豎井及橫通道為暗挖區(qū)間提供施工通道。二次襯砌是該車站隧道施工中的重要一環(huán)，因此控制好二次襯砌的質(zhì)量至關(guān)重要。

2 二次襯砌質(zhì)量缺陷及成因

二次襯砌質(zhì)量缺陷及成因分析如下：

（1）施工工藝或現(xiàn)場操作不規(guī)范；

（2）商品混凝土原材料質(zhì)量比較差或未按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比；

（3）襯砌模板在現(xiàn)場加工時，前后斷面結(jié)構(gòu)偏差性較大，導(dǎo)致前后部位斷面局部大小不一致，造成襯砌施工斷面錯臺，如圖1所示；

圖1 襯砌錯臺示意圖

（4）混凝土澆注過程中未進(jìn)行對稱分層澆注，導(dǎo)致兩側(cè)混凝土對模板產(chǎn)生側(cè)壓力，從而產(chǎn)生偏差，使模板產(chǎn)生橫向位移；

（5）二次襯砌底板與邊墻之間需設(shè)置倒角墻，在倒角墻的施工過程中，倒角墻邊線不平整導(dǎo)致二次模板不能精確定位。

3 二次襯砌混凝土施工過程控制

3.1 混凝土規(guī)格及坍落度

本項目二次襯砌混凝土采用C40S10抗?jié)B防水商品混凝土，抗?jié)B標(biāo)號P10，坍落度要求180±30?mm?；炷撂涠葯z驗如圖2所示。

圖2 混凝土塌落度檢驗

對攪拌站運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的混凝土進(jìn)行坍落度測試，坍落度應(yīng)滿足配合比中給定的坍落度要求。如果到達(dá)現(xiàn)場的商品混凝土的坍落度不能滿足要求，不得添水或外加劑，應(yīng)及時通知實(shí)驗工程師進(jìn)行調(diào)試。

3.2 混凝土澆注

3.2.1 底板混凝土澆注

根據(jù)本工程的施工特點(diǎn)，采用地泵進(jìn)行混凝土澆注。底板澆注前，應(yīng)在底部填以厚度50?mm的同標(biāo)號水泥砂漿。

底板澆注時應(yīng)分層進(jìn)行，混凝土澆注的間歇時間不宜太長，商品混凝土攪拌站需保證混凝土連續(xù)供應(yīng)。混凝土的振搗需要在模板最低處開始，邊慢慢向上移動邊振搗?；炷翝沧⒊尚魏?，在初凝前專業(yè)施工人員應(yīng)用木抹子處理，并嚴(yán)格把控標(biāo)高和平整度，收好面層，以防止產(chǎn)生收縮裂縫。底板混凝土澆注如圖3所示。

3.2.2 邊跨側(cè)墻、拱頂混凝土澆注

（1）邊跨側(cè)墻及拱頂混凝土澆注前，按設(shè)計要求在拱頂預(yù)留注漿孔。

（2）邊跨側(cè)墻混凝土澆注前，先在墻體底部澆注3?mm與墻體混凝土等同標(biāo)號水泥的砂漿，避免墻體底部混凝土出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。邊跨側(cè)墻混凝土澆注時分層澆注，每次澆注高度0.3～0.4?m。每層澆注時間間隔不大于1?h，以防止形成冷縫?；炷翝沧⒌竭吙鐐?cè)墻澆注口位置后封堵孔口，再由拱頂澆注口進(jìn)行灌注，直至澆注完成。澆注時由觀察口插入φ30?mm振搗棒進(jìn)行振搗，頂部用附著式振搗器振搗，振搗間距3?m。邊跨側(cè)墻混凝土澆注如圖4所示。

圖3 底板混凝土澆注示意圖

圖4 邊跨側(cè)墻澆注完畢示意圖

（3）澆注拱頂時，必須由一端開始逐漸移動以保證模板倉內(nèi)空氣排出和支撐的安全。拱部的鋼模板應(yīng)預(yù)留1～2?cm混凝土自重下沉的差量?；炷聊０迮c襯砌防水層之間的凈空應(yīng)達(dá)到襯砌鋼筋混凝土厚度的設(shè)計要求。在二次襯砌的端頭處，模板用竹膠板或者木模板拼裝成型，因為混凝土的澆注順序由低往高依次進(jìn)行，因此在二次襯砌端頭模板位置安裝DN32鋼管進(jìn)行排氣處理。拱頂混凝土澆注如圖5所示。

圖5 拱頂混凝土澆注示意圖

（4）施工現(xiàn)場澆注混凝土?xí)r，充分利用結(jié)構(gòu)物的構(gòu)造形式進(jìn)行上、中、下澆注施工，從而實(shí)現(xiàn)分層分部澆注混凝土，落差應(yīng)該小于1?m，兩側(cè)采用對稱、連續(xù)不間斷地泵送進(jìn)行澆注。對于這一點(diǎn)要嚴(yán)加注意，防止偏壓使模板變形。

（5）對于抗?jié)B性能混凝土在澆注過程中匯集大量氣泡無法正常排出的問題，主要采用如下控制措施：①混凝土澆注過程中，需要有效控制澆注混凝土下落速度，給混凝土內(nèi)部匯集氣泡的排出留有足夠的時間；②使用振搗棒進(jìn)行混凝土振搗，這樣可加速抗?jié)B混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生氣體的排出量和有效地減少氣泡在鋼模板表面的停滯時間；③對鋼模板進(jìn)行打磨處理，并按照設(shè)計圖紙進(jìn)行脫模處理，這樣可以有效地提高特制鋼模板以及木模板的平整度和光滑度，從而便于模板表面氣泡的排出，鋼模板打磨如圖6所示；④對于自密實(shí)混凝土施工，實(shí)驗員在調(diào)試配合比過程中，考慮到低強(qiáng)度等級混凝土粗骨料相對比較少，為保證澆注過程的混凝土粘聚性能，拌合站實(shí)驗人員應(yīng)在調(diào)試過程中使用增粘劑，從而有效地提高混凝土的漿液粘性，大量減少混凝土氣泡的產(chǎn)生。

圖6 鋼模板打磨示意圖

（6）混凝土澆注采用振搗棒振搗，并需把控好振搗時間，振搗時間太短容易造成上層結(jié)構(gòu)面收縮出現(xiàn)不均勻裂縫，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，要求振搗棒在插入下部鋼筋混凝土內(nèi)的深度不小于45?mm，并需要加長振搗時間。振搗時采用“快插慢拔”，并注意以下3方面：①振搗時不要碰觸到留有保護(hù)層的模板；②在模板周圍振搗過程中，應(yīng)該在外側(cè)使用木錘或者塑料錘輕輕敲擊模板（尤其在鋼筋布置密集的部位及模板轉(zhuǎn)角處），同時配合人工手持鐵棒進(jìn)行搗實(shí)處理；③振搗作業(yè)過程中嚴(yán)禁振搗棒接觸到模板，振搗棒與模板水平間距應(yīng)不小于8?cm，水平間距偏小振搗棒容易撞擊模板并產(chǎn)生共振，而模板的振動很容易產(chǎn)生大量的氣泡并且沿著模板匯集，氣泡得不到及時有效排出，將會影響混凝土的表面外觀美觀。

3.3 混凝土運(yùn)輸及養(yǎng)護(hù)

（1）縮短商品混凝土罐車運(yùn)輸時間。相對于運(yùn)距較長的工程，承包單位應(yīng)當(dāng)在施工現(xiàn)場加強(qiáng)對運(yùn)輸混凝土指標(biāo)的各項檢測，可有效避免混凝土在運(yùn)輸過程中發(fā)生離析現(xiàn)象。

（2）考慮混凝土采用地泵運(yùn)輸，按照設(shè)計，澆注段長度為6?m，環(huán)向進(jìn)料口不少于2環(huán)設(shè)置1個，邊墻設(shè)置2個進(jìn)料口。

（3）混凝土澆注完成并達(dá)到終凝后，需要在混凝土表面用草席進(jìn)行苫蓋養(yǎng)護(hù)。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的環(huán)境溫度與濕度，以使終凝混凝土具備國家設(shè)計規(guī)范要求的強(qiáng)度和耐久等物理性能。

（4）拆模后及時進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，根據(jù)實(shí)際情況采用噴灑混凝土養(yǎng)護(hù)劑或安排專人噴水養(yǎng)護(hù)，每日2次，養(yǎng)護(hù)時間不得少于14天。專人灑水養(yǎng)護(hù)如圖7所示。

圖7 專人灑水養(yǎng)護(hù)示意圖

（5）對于抗?jié)B混凝土的冬期養(yǎng)護(hù)，在澆注施工后1?h內(nèi)對混凝土進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。大氣干燥，日平均氣溫大于5?℃且小于10?℃時，養(yǎng)護(hù)時間為28天。對于2?號線南關(guān)站，在洞下溫度低于5?℃?時，嚴(yán)禁灑水養(yǎng)護(hù)。

4 二次襯砌混凝土自身質(zhì)量控制

混凝土自身質(zhì)量問題是2號線南關(guān)站二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩、麻面的最主要原因。

（1）商品混凝土的配合比不規(guī)范或者水泥、砂、石等原材料配比量不均衡，將造成砂漿相對較少，石子比較多，最終會使粗骨料下沉，水泥漿液上浮，造成側(cè)墻倒角位置的鋼筋混凝土構(gòu)筑物表面出現(xiàn)麻面、蜂窩現(xiàn)象?；炷翝沧⑦^程混凝土的配合比應(yīng)隨著原材料、天氣氣候、機(jī)械設(shè)備等外在條件的改變而及時調(diào)整。

（2）采用增加粉體體積的方法，可有效保證商品混凝土的流動性和現(xiàn)場工程質(zhì)量。拌合站應(yīng)使用高效減水劑，以提高混凝土流動性，減少用水量。

（3）混凝土自身一般具有收縮性較大、彈性模量相對較低等特點(diǎn)，在使用過程中需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)物自有特點(diǎn)進(jìn)行施工。本工程二次襯砌對于收縮變形處理采用施作伸縮縫的方法。

（4）合理采用摻粉煤灰和抗裂防水劑的方式，以降低混凝土水化熱，提高混凝土防滲防裂，大大增加混凝土的坍落度以及混凝土的黏稠度，保證混凝土不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

地鐵隧道施工是一項周期長、施工過程復(fù)雜的工作，地鐵隧道二次襯砌作為地鐵隧道作業(yè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工工序及方法的準(zhǔn)確使用對地鐵隧道質(zhì)量至關(guān)重要；地鐵隧道二次襯砌混凝土施工過程控制及混凝土自身質(zhì)量控制是提高地鐵隧道二次襯砌質(zhì)量的重要保障，因此需要引起建設(shè)人員的充分重視；合理選擇襯砌原材料、抗?jié)B混凝土配合比以及施工方法，可有效控制混凝土表面病害，保證項目工程質(zhì)量。